1 目 次
前言 .................................................................................................................................................................... II
1 范围 .............................................................................................................................................................. 1
2 规范性引用文件 .......................................................................................................................................... 1
3 术语与定义 .................................................................................................................................................. 1
4 操作试验前准备 .......................................................................................................................................... 1
4.1 准备工作安排 ....................................................................................................................................... 1
国 电 南 自 Q/GDNZ.JB051-2011
PSL 646U
线路保护测控装置
技术说明书
国电南京自动化股份有限公司
GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD
PSL 646U
线路保护测控装置
技术说明书
编写
审核
批准
V 1.22
国电南京自动化股份有限公司
2011年3月
版本声明
本说明书适用于PSL 646U线路保护测控装置V1.22版本。
a) 软件
PSL 646U V1.22
b) 硬件 PSL 646U线路保护测控装置硬件模件版本修改记录表 序号 模件名称 初始版本（2009-04） 第一次修改版本（2008-08） 第二次修改版本
1 交流模件 PSL 640U-AC.A-A-11(12)
2 CPU模件 E03-CPU.B-A
3 面板模件 E03-PNL.A-A
4 DIO模件 PSL 640U-DIO.E-A
5 TRIP模件 PSL 640U-TRIP.A-B
6 电源模件 EDP 03-PWR.A-A
7 母板模件 E03-MB.A-B
8
9
PSL 646U线路保护测控装置产品说明书版本修改记录表 10 9
8
7
6 5
4
3 V1.22 平台版本升级 PSL 646UV1.22 2011.3
2 V1.20 改进版本 PSL 646UV1.20 2010.05
1 V1.00 初始版本 PSL 646UV1.00 2007.04
序号 说明书版本号 修改摘要 软件版本号 修改日期 * 技术支持 电话：（025）51183073 传真：（025）51183077 * 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符 * 2010年5月 第2版 第1次印刷 * 国电南自技术部监制
目 录
1 概述.........................................................................................................................................................................4 1.1 保护功能配置...................................................................................................................................................4 1.2 测量和控制.......................................................................................................................................................4 2 技术参数.................................................................................................................................................................5 2.1 保护元件精确工作范围....................................................................................................................................5 2.2 保护元件定值误差............................................................................................................................................5 2.3 保护整组动作时间............................................................................................................................................5 2.4 通信接口...........................................................................................................................................................5 2.5 光纵接口规范...................................................................................................................................................5 3 保护功能及原理......................................................................................................................................................6 3.1 光纤电流差动保护原理....................................................................................................................................6 3.2 相间过电流保护...............................................................................................................................................6 3.2.1 相间方向元件..........................................................................................................................................6 3.2.2 低电压闭锁元件......................................................................................................................................6 3.2.3 负序过电压闭锁元件...............................................................................................................................7 3.3 相间电流反时限元件........................................................................................................................................7 3.4 零序过电流.......................................................................................................................................................7 3.4.1 零序方向元件..........................................................................................................................................8 3.4.2 零序反时限元件......................................................................................................................................8 3.4.3 零序电流告警元件..................................................................................................................................8 3.5 合闸加速...........................................................................................................................................................8 3.6 三相重合闸.......................................................................................................................................................8 3.6.1 充电条件..................................................................................................................................................8 3.6.2 启动方式..................................................................................................................................................8 3.6.3 重合闸方式..............................................................................................................................................8 3.6.4 闭锁条件..................................................................................................................................................9 3.6.5 二次重合闸..............................................................................................................................................9 3.7 手动同期合闸...................................................................................................................................................9 3.8 低频减载...........................................................................................................................................................9 3.9 低压减载.........................................................................................................................................................10 3.10 过负荷...........................................................................................................................................................10 3.11 小电流接地选线............................................................................................................................................10 3.12 TV和TA断线...............................................................................................................................................10 3.12.1 母线TV断线.......................................................................................................................................10 3.12.2 线路抽取电压断线...............................................................................................................................11 3.12.3 TA断线判别........................................................................................................................................11 3.12.4 差流越限告警......................................................................................................................................11 4 端子说明...............................................................................................................................................................12 4.1 总端子图.........................................................................................................................................................12
纵联保护原理
一、 纵联保护：
高频保护是利用某种通信设备将输电线路两端或各端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量（电流、功率方向等）传送到对端，将各端的电气量进行比较，以判断故障在本线路范围内还是范围外，从而决定是否切除被保护线路。
保护保护收信发信发信收信
二、相差高频保护原理：（已经退出主流，不做解释）
相差高频保护作为过去四统一保护来说，占据了很长一段时间的主导地位，随着微机保护的发展，相差高频保护已经退出实际运行。相差高频保护是直接比较被保护线路两侧电流的相位的一种保护。
如果规定每一侧电流的正方向都是从母线流向线路，则在正常和外部短路故障时，两侧电流的相位差为180°。在内部故障时，如果忽略两端电动势相量之间的相位差，则两端电流的相位差为零，所以应用高频信号将工频电流的相位关系传送到对侧，装在线路两侧的保护装置，根据所接收到的代表两侧电流相位的高频信号，当相位角为零时，保护装置动作，使两侧断路器同时跳闸，从而达到快速切除故障的目的。
M N P
正方向
反方向 侧电流侧电流侧电流侧电流操作元件启动元件比相元件收发信机&跳闸通道启动元件：判断系统是否发生故障，发生故障才启动发信并开放比相。
操作元件：将被保护线路工频三相电流变换为单相操作电压，控制收发信机正半波发信，负半波停信。
作为相差高频保护，其启动定值有两个，一个低定值启动发信，另一个高定值启动比相，采取两次比相，延长了保护动作时间。对高频收发信机调制的操作方波要求较高，区外故障时怕出现比相缺口引起误跳闸，因此被现有的方向高频所取代。
二、闭锁式高频保护原理
方向纵联保护是由线路两侧的方向元件分别对故障的方向作出判断，然后通过高频信号作出综合的判断，即对两侧的故障方向进行比较以决定是否跳闸。一般规定从母线指向线路的方向为正方向，从线路指向母线的方向为反方向。
闭锁式方向纵联保护的工作方式是当任一侧正方向元件判断为反方向时，不仅本侧保护不跳闸，而且由发信机发出高频信号，对侧收信机接收后就输出脉冲闭锁该侧保护。在外部故障时是近故障侧的正方向元件判断为反方向故障，所以是近故障侧闭锁远离故障侧；在内部故障时两侧正方向元件都判断为正方向，都不发送高频信号，两侧收信机接收不到高频信号，也就没有输出脉冲去闭锁保护，于是两侧方向元件均作用于跳闸。这就是故障时发信闭锁式方向纵联保护，其基本逻辑图如图所示。
1 PSL601/602系列保护装置运行说明 一、装置功能概述 1、保护功能整体描述：PSL601 /602（A、C、D）数字式超高压线路保护装置以纵联距离和纵联零序作为全线速动主保护，以距离保护和零序方向电流保护作为后备保护。 保护有分相出口，可用作220kV及以上电压等级的输电线路的主保护和后备保护。 保护功能由数字式中央处理器CPU模件完成，其中CPU1模件完成纵联保护功能，CPU2模件完成距离保护和零序电流保护功能。 对于单断路器接线的线路，保护装置中还增加了实现重合闸功能的CPU3模件，可根据需要实现单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸或者退出。 2、保护装置CPU分工描述：CPU1模件完成纵联保护功能，CPU2模件完成距离保护和零序电流保护功能。CPU3模件实现重合闸功能。 3、其它功能描述：PSL 601 /602（A、C、D）数字式超高压线路保护装置还具有完善的自动重合闸功能，可以实现单重检线路三相有压重合闸方式，专用于大电厂侧，以防止线路发生永久故障，电厂侧重合于故障对电厂机组造成冲击。强大的故障录波功能，可以保存1000次事件，12至48次故障录波报告（含内部元件动作过程），故障时有重要开关量多次变化时会自动多次启动录波并且记录重要开关量（如发信、收信、跳闸、合闸、TWJ等）的变化。录波数据可以保存为COMTRADE格式。 4、保护主要参数： 序号 名称 额定电气参数 1 直流电源 220V或110V(订货请注明)，允许工作范围：80％～110％直流电压 2 交流电压 100/3V (额定电压Un) 3 交流电流 5A或1A(额定电流In，订货请注明) 4 额定频率 50Hz（或60Hz时订货请注明） 5 同期电压 100V 或100/3V（有重合闸时可用，软、硬件自适应） 6 过载能力 交流电流回路 2 倍额定电流，连续工作； 10倍额定电流，允许10秒； 40倍额定电流，允许1秒； 交流电压回路 1.2倍额定电压，连续工作； 1.4倍额定电压，允许10秒 7 功率消耗 直流回路 正常时,不大于40W； 跳闸时,不大于50W 交流电压回路 不大于 0.5VA/相（额定电压时） 交流电流回路 不大于 1.0VA/相（In＝5A时） 不大于0.5VA/相 (In＝1A时） 2 8 接点容量 操作回路接点负载 1100VA（不断弧） 信号回路接点负载 60VA 9 状态量电平 各CPU及通信接口模件的输入状态量电平 24V(18 V～30V) GPS对时脉冲输入电平 各CPU输出状态量(光耦输出)允许电平 各CPU输出状态量(光耦输出)驱动能力 150mA 二、装置背板结构图简介 图4.1.2.2是装置的背面面板布置图。 NO.10SIGNALNO.11TRIP3NO.9TRIP2NO.8TRIP1NO.7POWERNO.3CPU1NO.5CPU3NO.4CPU2NO.6COMMNO.1ACNO.2AD打印机口以太网A以太网B+5 V24V(1)NO.12备用 插件注释： 组成装置的模件有：交流模件（AC）、AD模件（AD）、保护模件（CPU1、CPU2、CPU3），COM模件（COM）、电源模件（POWER）、跳闸出口模件（TRIP1、TRIP2）、信号模件（SIGNAL）、重合闸出口模件（TRIP3）、人机对话模件（MMI）。 三、 装置面板说明 操作密码：99 内部定值设置密码：3138 图4.1.2.1是装置的正面面板布置图。 串行接口复归运 行重合允许保护动作重合动作ＰＴ断线告 警+-><>>定值切换QPSL 602 数字式线路保护装置国电南京自动化股份有限公司 图4.1.2.1 面板布置图 3 PSL602数字式线路保护 定值区01 Ia 0.05A0.000° Ib 0.05A-120.0° Ic 0.05A120.0° ←┘主菜单 1999-07-10 14:26:17 PSL602数字式线路保护 定值区01 纵联保护 ● ←┘主菜单 1999-07-10 14:26:19 液晶显示器（LCD）: 用以显示正常运行状态、跳闸报告、自检信息以及菜单。 定值分区切换: ▲▼ 用来切换定值区号，若该保护有一种以上的运行方式，有一套定值存放在不同的定值区内。 1）第一区存放定值单所列的常规运行方式下的定值。 2）第二区为短延时定值。 3）第三区定值将重合闸方式字改三相无压。如果定值通知单有要求 ，则按定值通知单填。 4）第四区为双（多）回并列线中停一回或N回线时的定值。 5）第五区存放特定方式下的定值。 6）第六区及以上备用，可输入临时定值。 7）旁路的第九区存放代变压器开关运行的定值。 四、保护运行液晶显示说明 1、装置上电后，装置正常运行时，液晶屏幕将显示正常运行状态信息： 2、当保护动作时，液晶屏幕在保护整组复归后15秒左右，将自动显示最新一次跳 4 事件报告 2000-02-10 10:23:26.790 00000 开关量变位 CPU1 纵联保护压板 合→分 00000 开关量变位 CPU1 纵联保护压板 分→合 ＜＞翻页∧∨滚屏 事件报告 2000-02-10 09:52:21.306 00000 纵联保护启动 CPU1 00021 纵联保护出口 CPU1 电流=2.666安 ＜＞翻页∧∨滚屏 标题栏 状态栏 开始时间 滚动条 事 件 事件参数 事件来源 标题栏 状态栏 开始时间 滚动条 事件 事件参数 事件来源 闸报告： 事件显示画面 事件显示画面示意图1 五、保护装置菜单说明 1、菜单目录结构图 2、菜单各功能介绍 1）定值查询、打印：PSL631数字式断路器保护可以在液晶显示器上显示保护正常显示画面 主菜单 定值 事件 采样信息 设置 测试功能 其 他 显示和打印 复制定值区 整定 定值 删除 定值 显示有效值 打印采样值 总报告 分报告 定值修改记录 通信设置 MMI 设置 其它设置 时间设置 液晶调节 开出传动 开入测试 交流测试 其它功能 版本信息 初 始 化 语言选择 出厂设置 5 模件保存的整定值，操作步骤如下： 1）进入主菜单。 2）在主菜单中选择“定值”命令控件，按“←┘”键进入定值操作对话框。 3）在定值操作对话框中选择“显示和打印”命令控件，按按“←┘”键进入“定值打印/显示”操作对话框。 4）在“定值显示/打印”操作对话框中选择保护模件(对于单个保护模件的装置不用选择)。 2）故障报告、事故报告查询打印：PSL631数字式断路器保护中事件报告分为“总报告”和“分报告”两类。所谓“总报告”即存放在人机对话模件中的事件报告记录，包括系统故障时保护启动所产生的事件报告、装置运行过程中的操作报告、装置发生异常时的事件报告等。所谓“分报告”即存放在保护模件中的事件报告。对事件报告的操作即对这两类报告的操作，包括复制以及显示或打印等。 操作过程如下： 1）进入主菜单，在主菜单中选择“事 件”命令控件。 2）按“←┘”键进入事件报告操作对话框，并选择“总报告”命令控件。 3）按“←┘”键进入事件显示-选择对话框，用“∧”键或“∨”键选择某次故障的事件记录，状态栏会提示相应的报告类型(故障报告、告警报告、开关量变位报告等)。列表中的事件记录是按事件发生的时间的先后顺序排列的。 3）采样查询：PSL631数字式断路器保护提供一组对话框，用户可以通过对对话框的操作以显示各交流模拟量通道的当前状态或者打印模拟量波形。 2.2.4.1显示模拟量通道的有效值 PST-1200系列数字式保护可以实时显示各交流模拟量通道的幅值、相位角(以Ua为参考向量)以及直流偏移量，其操作步骤如下： 1）进入主菜单，并选择“采样信息”命令控件。 2）按“←┘”键进入采样信息操作对话框。用“＋”键或“－”键选择保护模件。 对于单个保护模件的装置，则不会提示“±”字样，此时“＋”、“－”键不起作用。 3）用“∧”键或“∨”键选择“显示有效值”命令控件。 4）确认并执行所选操作 按“←┘”键确认并执行所选操作：显示各模拟量通道的有效值。此时出现如下图所示的列表显示信息： 此时，可以用“∧”键或“∨”键进行“滚屏”(向上或向下移动一行)，“＜”键或“＞”键进行“翻屏” 。如打印机连接正常，按“←┘”将打印装置屏幕显示的内容（全部交流通道的名称、幅值、相位、直流偏移等）。 4）定值区切换：PSL631数字式断路器保护的面板上设有两个定值切换按键，用以切换当前运行定值区。操作步骤如下： 6 定值切换 或＋－选择定值区号，←┘确认 00 1）在任何时候按“ ”键或“ ”键，即出现如下图所示的定值切换对话框： 切换定值区对话框示意图-选择定值区号 2）按“ ”键、“ ”键、“＋”键或“－”键，选择切换的目标定值区区号 3）按“←┘”键，确认要执行切换操作，装置显示密码窗口，提示是否将定值切换到所选择的定值区。 4）按“＜”键把光标移到“是“按“←┘”键执行定值区切换。 5）切换完毕后，装置显示一个消息窗口，提示定值切换已经成功。 6）按任意键即返回切换之前的状态。 以上步骤执行过程中，请注意以下几点： ● 若装置有多个保护模件，则多个保护模件将同时切换运行定值区。 ● 在第4）步中，若输入密码错误(≠99)，液晶显示器上会提示密码错误，需重新输入。重复执行第4）步，输入密码后继续执行固化命令。 ● 在输入正确的密码并按“←┘”键之前，定值区不会切换，按“Q”键可以退回切换之前的状态，同样，若在这之前，停止键盘操作5分钟也会自动放弃定值区切换操作而退回正常显示画面。 5）其它部分：时钟设置 PSL631数字式断路器保护的人机对话模件设有硬件日历时钟，用以给各保护模件提供基准时间。人机对话模件的硬件时钟和保护模件的软件时钟均可以经GPS对时，对于没有GPS装置的运行场所，装置在投入运行前或者定期检验时需要校准日历时钟，而对于装设了GPS装置的运行场所只需在投入运行前设置基本时间即可。由人机对话模件操作设置日历时钟的步骤如下： 1）进入主菜单，并选择“设 置”命令控件。 2）按“←┘”键进入监控设置操作对话框。用“∧”键或“∨”键选择“时间设置”命令控件。 3）按“←┘”键进入时钟日期设置操作对话框。用“＜”键或“＞”键选择年、月、日、时、分、秒编辑框并用“＋”键或“－”键设置新的值。 时间日期设置对话框示意图-设置新的日历时钟值(年份) 4）按“←┘”键确认设置或按“Q”放弃修改，返回监控设置对话框(第2)步) 5）按“Q”键逐级退回主菜单。 时间日期设置 2000-02-12 12:20:10 ＜＞改变位置＋－改变数值 7 六、保护装置部件投退说明 1、压板说明： 压板单元 压板名称 功能说明 投退说明 1 A相跳闸出口 保护出口压板 投入 2 B相跳闸出口 保护出口压板 投入 3 C相跳闸出口 保护出口压板 投入 4 三相跳闸出口 保护出口压板 投入 5 永跳出口 保护出口压板 投入 6 重合闸出口 重合闸出口压板 投入 7 A相启动失灵 A相启动失灵压板 投入 8 B相启动失灵 B相启动失灵压板 投入 9 C相启动失灵 C相启动失灵压板 投入 10 沟通三跳 沟通三跳压板 根据接线进行投退 11 闭锁重合闸 闭锁重合闸压板 根据接线进行投退 12 纵联保护1投入 纵联保护1投入保护功能压板 投入 13 纵联保护2投入 纵联保护2投入保护功能压板 投入 14 相间距离投入 相间距离投入保护功能压板 投入 15 接地距离投入 接地距离投入保护功能压板 投入 16 零序I段投入 零序I段投入保护功能压板 投入 17 零序II段投入 零序II段投入保护功能压板 投入 18 零序总投入 零序总投入保护功能压板 投入 19 重合闸时间控制 重合闸时间控制压板 根据接线进行投退 2、 复归按钮、控制把手、重合闸投切把手说明： FA－ 线路保护装置复归按钮 QK－重合闸切换开关，有四个位置，单重、三重、综重、停用。 ZKK－ 交流电压 DK－ 纵联保护装置电源 KG－照明灯门控 七、 装置故障信息解析 PSL 601/602数字式线路保护告警事件信息一览表： 事件名称 处理措施 备注 装置上电 RAM错误 告警、呼唤、闭锁保护 停机检修 EPROM错误 告警、呼唤、闭锁保护 停机检修
